新華社蘭州3月29日電（記者張文靜、何問）我國學者成功為抗老化的遠距離充電量子電池設計出了“藍圖”，其尺寸更小、充電功率更強、充電容量更高。

 

  該研究由湖北大學、中國科學院精密測量科學與技術創(chuàng)新研究院、蘭州大學等單位的研究者共同合作完成，研究成果近日發(fā)表于國際物理學知名期刊《物理評論快報》。

 

  這項研究的負責人、蘭州大學物理科學與技術學院教授安鈞鴻介紹，近年來，日益增長的能源需求激發(fā)了學術界對變革性儲供能裝置的研究興趣。量子電池概念由波蘭和比利時等國家的物理學家提出，隨后各國科學家競相角逐這一領域?？茖W家們希望通過利用微觀物質的量子特性與全新的自下而上的原子級制造工藝，研發(fā)出尺寸更小、充電功率更強、充電容量更高的儲供能裝置——量子電池。

 

  安鈞鴻告訴記者，和依賴鋰等材料儲存電荷的傳統(tǒng)化學電池不同，量子電池利用微觀系統(tǒng)的量子能級存儲能量，既不會閃爆，也不會污染環(huán)境。“審慎樂觀地預測，未來一旦研發(fā)出量子電池，光伏的光電轉換效率將得到顯著提高。”

 

  盡管量子電池的研究取得了快速發(fā)展，但是它的實現(xiàn)與應用仍然面臨挑戰(zhàn)。比如，受環(huán)境影響量子電池容易老化、能量耗散；隨著充電器與電池間距的增大，充電效率與功率均會變低。為了同時克服這兩大挑戰(zhàn)，該研究團隊提出了一種新型的量子電池方案。在該方案中，兩個二能級原子分別作為充電器和量子電池，被放置在一個矩形金屬波導管中，這樣做可以實現(xiàn)量子電池非接觸式遠距離充電，有效解決量子電池的能量耗散問題和距離限制問題，最終實現(xiàn)量子電池的持久高效性能。

 

  安鈞鴻表示，這項研究工作對進一步推動量子電池的物理實現(xiàn)具有重要的理論指導意義。